光固化3D打印在医疗领域的应用实例

光固化3D打印在医疗领域的应用实例

2020-10-07 11:23:08 0

  近年来,3D打印正在进军医疗范畴。或许未来某一天,人类就能够运用3D打印出来的人体器官,解决全球移植器官缺乏的难题。


  日前,商场研讨机构TransparencyMarketResearch在其最新的研讨报告中,分析了全球3D打印医疗笔直运用商场,预测从2013年至2019年该商场的年复合增长率将达15.4%,而全球3D打印医疗商场的总销售额也将从2012年的3.545亿美元增至9.655亿美元。由此可见,3D打印在医疗范畴商场潜力巨大,未来发展不可估量。就现在而言,医疗3D打印现已取得了不小突破。


  电骨骼也能够3D“打印”,湖南铁道职业技能学院的5名大二学生在教师的带领下就创建了“3D打印仿生骨骼术前确诊模型”,该模型日前刚刚荣获株洲市“动力谷杯”大中专学生创业大赛的“二等奖”,成功入驻株洲新动力众创空间,享用其孵化支持服务及创业导师指导,有机会取得各类出资机构的资金支持。另外其团队也已注册成立了株洲激扬科技有限责任公司,专门从事3D打印仿生骨骼术前确诊模型。与传统医疗技能相比,3D打印“骨骼”优势明显,“量”骨订案不只缩短了医疗计划的时长,减轻了患者苦楚,另外也降低了医疗本钱和手术危险。最重要的是“手术计划更直观更精准,甚至能进行手术预演。


  牙科3D打印资料

3D打印机

  3D打印在牙科范畴的运用已有时日,但到现在为止,这项技能的主要功能还仅限于制作模型和暂时贴面,在正式修补和制作牙科植入物时,医师们往往还是会挑选传统技能。现在,这种状况即将因为荷兰开发出的三种资料而改变。近来,荷兰的牙科修复和植入物制作商VertexDental(VD)开发出了全球首批经过CEClassIIa认证,可用于长期牙科3D打印运用的系列资料。该系列资料共有三种,包含OrthoRigid、Base和C&B。这三种资料均具有很好的生物相容性,可用于任意光源波长介于365-405nm间的光固化3D打印机,而且每种资料都针对RapidshapeD30型打印机做了专门的优化。虽然它们都不是永久型的,却能够运用一个月左右,关于牙科3D打印而言是一个严重前进。


  3D打印心脏立体模型

3D打印机

  3D打印心脏立体精准模型技能牵涉到自动控制、计算机、印象、解剖、机械、资料等很多交叉学科。面临技能开发难度极大的商场背景,西安邮电大学自动化学院创客空间责任导师、美国Emory大学进修归国博士后汤少杰教师,安排起以本科生为主体的团队,优化技能道路并精心指导。经过前后1年多的努力,研制团队同学们不负众望,将心脏动态CT印象图画作为参照图画,初步开发出3D打印心脏立体精准模型技能,使得临床操作更为方便、快捷。据测算,打印一个完整心脏物理模型耗时不超过一天,层间分辨率约0.1毫米左右,为满足相关临床要求供给了坚实的技能保证。从技能层面讲,该团队所采取的技能道路属国内首创,打破了国外大公司的技能独占。


  骨科3D打印资料

3D打印机


  相同作为植入物细分范畴的骨科3D打印现在也有了新进展。当前全球关节置换产业规划高达70亿美元,但由于骨关节炎等疾病多发,每个患者的状况不尽相同,传统的制式人工关节无法达到很好的作用。日前,欧洲研讨项目RESTORATION开发出了一种新式吸收式生物陶瓷资料,这种资料能经过3D打印技能制成个性化的关节植入物,然后经过施行微创手术很好地免除患者的病痛。据了解,RESTORATION是由英国纽卡斯尔大学担任施行的一项为期4年的研讨项目,旨在开发能用于医疗职业的生物陶瓷及生物陶瓷复合资料。现在,该项目已成功开发出了3种这样的资料,它们别离适用于脊椎、颌骨和膝盖,能够明显提升现在相关植入手术的作用并缩短患者的恢复时间,突破了传统人工关节的局限。


  细菌抗药性不断增强作为医疗范畴面临的另一大挑战近来也找到了突破口。近来,南昌大学化学学院教授王小磊和他的团队开发出了一种新式智能抗菌资料,该资料能够用3D打印制作,是一种内部关闭、含有银纳米颗粒(银具有杀菌作用)的膜状碳结构,能够看作是一种超分子胶囊。这种胶囊具有封装、开启和关闭三种模式,其中的银纳米颗粒活性也可调理。为了验证这些胶囊的特点,王小磊教授及其团队将它们与常用的膏药结合制作出了一种智能绷带。它总共有两层:上层是灭菌磷酸盐缓冲盐水,下层便是这些抗菌胶囊。运用时只需轻轻揉捏就会令胶囊因受力而破裂,然后释放出其中的银粒子,如果绷带的颜色从白色变为橙色表明胶囊启动,如果这些银颗粒聚集在一起则代表其抗菌作用关闭。


  凭仗一台改装的MakerBot3D打印机吐出的湿软生物结构,匹兹堡大学(PITT)和卡内基·梅隆大学(CMU)的研讨人员们正准备帮助医师更好地完成乳房癌确诊。据天工社了解,匹兹堡大学医疗中心(UPMC)以及卡耐基梅隆大学的研讨人员得到了美国国会指导下的国防部医学研讨项目的一笔为期两年的80万美元研讨拨款,他们正在凭仗这笔资金,使3D打印机能够仿制乳腺导管(即连接乳头与乳腺的管道)。

  依据小编的了解,3D打印机便是能够1:1地“整”出实在3D物体的一种设备。近年来,3D打印凭仗很多优势发展得如火如荼,运用范畴不断扩展,更是成为医疗范畴的“宠儿”。在过去的15年中,3D打印为医疗范畴贡献了定制假肢和移植牙齿等大量具有开创性的医疗产品,带来了种种机会。据专家计算,现在医疗只占3D打印职业7亿美元出资的1.6%,但在接下来的十年中,这个数字将会增长到21%。可见,3D打印作为全球范围内的前沿科技,将在医疗范畴得到越来越多的运用。


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